Convierten mascarillas usadas en baterías de iones de litio
Con la aparición de la pandemia de COVID-19, los seres humanos han pasado a depender cada vez más de los equipos de protección personal, o EPI, con cada ola de infección. Aunque las mascarillas de un solo uso constituyen una gran parte del EPP en todo el mundo, no se ha pensado mucho en la eliminación adecuada de estos productos.
Aunque estos productos son cruciales en nuestra
lucha contra el COVID-19, no cabe duda de que pasan factura al medio ambiente,
ya que acaban en los vertederos y en los océanos, emitiendo gases tóxicos. Sólo
en 2020 se fabricaron 52.000 millones de mascarillas y 1.560 millones de ellas
acabaron en nuestros océanos.
El reciclaje de las mascarillas usadas para
convertirlas en material de carretera y la desinfección de las mascarillas con
cocinas eléctricas son algunas de las formas en las que se ha intentado abordar
este preocupante problema. Ahora, un equipo de científicos de la Universidad
Nacional de Ciencia y Tecnología "MISIS" junto con colegas de Estados
Unidos y México ha ideado un novedoso método para convertir las mascarillas
usadas en baterías de bajo coste, flexibles, desechables y eficientes. El
estudio se publicó en la revista Journal of Energy Storage.
Para reciclar las mascarillas, el equipo las
desinfectó primero con ultrasonidos y las sumergió en tinta hecha de grafeno. A
continuación, las máscaras se comprimieron y se calentaron hasta 284 °F (140
°C) para formar gránulos que funcionaran como electrodos de la batería.
Estos gránulos están separados por una capa aislante
que también está hecha de máscaras usadas. El último paso consiste en sumergir
el conjunto en un electrolito y envolverlo en carcasas hechas con blísteres de
medicamentos usados. De este modo, los residuos médicos crean la base de las
baterías, y lo único que se necesita para terminar la ecuación es el grafeno.
Para explicar el proceso, el profesor Anvar
Zakhidov, director científico del proyecto de infraestructura
"High-Performance, Flexible, Photovoltaic Devices Based in Hybrid
Perovskites" (Dispositivos fotovoltaicos flexibles y de alto rendimiento
basados en perovskitas híbridas) de la NUST MISiS, dijo:
"Para crear una batería de tipo
supercondensador, se utiliza el siguiente algoritmo: primero se desinfectan las
máscaras con ultrasonidos y luego se sumergen en 'tinta' de grafeno, que satura
la máscara".
"A continuación se presiona el material bajo
presión y se calienta a 140°C (las baterías de supercondensadores
convencionales requieren temperaturas muy altas para la
pirólisis-carbonatación, de hasta 1000-1300°C, mientras que la nueva tecnología
reduce el consumo de energía en un factor de 10)".
"Luego, se coloca un separador (también
fabricado con material de mascarilla) con propiedades aislantes entre los dos
electrodos del nuevo material. Se satura con un electrolito especial y, a continuación,
se crea una cubierta protectora con el material de los blísteres médicos (como
el paracetamol)", señaló Zakhidov en un artículo de la universidad.
Aunque el proceso es inspirador en sí mismo, el
equipo comprobó que las baterías eran bastante eficaces. Los investigadores
afirman que lograron una densidad energética de 99,7 vatios-hora por kilo
(Wh/kg). Esto se aproxima a la densidad energética de la omnipresente batería
de iones de litio, que oscila entre 100 y 265 Wh/kg.
Según el artículo, los investigadores mejoraron la
batería añadiendo a los electrodos nanopartículas de una perovskita de óxido de
calcio y cobalto. Esto aumentó la densidad energética en más del doble,
elevándola a 208 Wh/kg. La versión más eficaz de la batería conservó el 82% de
su capacidad tras 1.500 ciclos y pudo suministrar energía durante más de 10
horas a una tensión de hasta 0,54 V.
El nuevo método podría allanar el camino para la
producción de baterías superiores en varios aspectos a las baterías
convencionales más pesadas y recubiertas de metal, que requieren más costes de
fabricación. Además, las baterías delgadas, flexibles y de bajo coste son
desechables y pueden utilizarse en el futuro en aparatos domésticos, desde
relojes hasta lámparas.
.-
Referencia:
https://www.worldenergytrade.com/energias-alternativas/investigacion/se-ha-conseguido-convertir-las-mascarillas-usadas-en-baterias-de-iones-de-litio
.-
Comentarios
Publicar un comentario